研究发现脑细胞发出的行进路径信号

想象一下，您正在导航纽约或其他任何以网格形式布置的城市。假设您向北行驶时遇到障碍。您怎么知道您可以向左转，例如说，然后在下一个交叉路口向右转，继续沿您的原始方向行驶?根据加州大学圣地亚哥分校的研究，这可能要归功于您大脑区域中称为亚下丘的一些新发现的神经元。

在《自然神经科学》(Nature Neuroscience)发表的一篇论文中，研究人员说，他们已经发现了神经元，可以帮助动物在其周围环境的认知图中与其对齐。研究人员与老鼠合作，观察到亚下层的细胞似乎编码着动物当前的行进轴。神经元发出信号“我在这个方向上处于这条线上”。

轴调谐亚下神经元的三个例子。每个面板描绘了作为轨迹位置函数的颜色映射的发射速率。白色箭头标记着最高射击的方向和位置。每个面板还描绘了竞技场觅食环节的射击速率图。图片来源：Nitz等，自然神经科学，2016年

加州大学圣地亚哥分校社会科学系认知科学教授，资深作者道格拉斯·尼茨说：“我们正在描述一种全新的，出乎意料的神经活动形式。”“当动物沿着一条轴向任一方向移动时，这些细胞就会被发射。”

老鼠在六条相互连接的路线上奔跑，就像城市的网格一样，研究人员从下丘的单个神经元中采集了录音。研究人员将其称为“轴调谐”的神经元是在动物沿着特定路线沿任一方向行进时触发的，例如，当动物向北或向南或向南或向北移动但对东方保持安静时，就会触发其中之一。西方。其他人被激活用于其他旅行。

第一作者和加州大学圣地亚哥分校认知科学系博士生雅各布·奥尔森(Jacob Olson)说：“这里的新颖表现是老鼠在精神上将这些不同的位置分组。”“从功能上讲，这些路径都是相同的，而轴调谐神经元似乎在编码不同路径之间的功能相似性。它编码了多个路径如何彼此定向和连接。”

尼兹说，像人类一样，老鼠倾向于在路径上创造和旅行。但是研究人员还检查了这些神经元在野外觅食期间是否起作用。他们没有。他们只有在老鼠沿着小路行驶时才开火。

研究人员写道，神经元似乎不同于先前发现的头部方向细胞，原因有两个：头部方向神经元在动物的头部以某种方式指向而不是相反方向时触发。他们还在空地射击。

研究人员估计，轴调谐的细胞约占下丘脑神经元的10%。

他们指出，亚下丘是海马的主要输出之一，这是大脑的一个区域，已知与方向，位置和情景记忆有关。但是，下颌产生什么样的信号有点神秘。

尼兹说：“这种神经活动是文学领域一个崭新的障碍。”他说，轴调谐细胞增加了我们对大脑定向编码的认识，并在其他对导航和定向重要的细胞中占据了位置：放置细胞，网格细胞和头部方向细胞。

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